CN105228056B - 一种消除麦克风啸叫的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于音响系统技术领域,公开了一种消除麦克风啸叫的方法及系统,能够对产生啸叫的频率的声音进行检测和消除。该方法包括:数字处理芯片产生某一频率点的正弦信号,并输出至功率放大器,从扬声器输出;接收麦克风输入的回音信号;记录第一次到第N次输入的回音信号的最大幅度;若最大幅度依次降低,且第N次输入的信号的最大幅度小于或者等于幅度门限,则确定某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫;若某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则获取预先存储的某一频率点的陷波器系数,对某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号。
Description
技术领域
本发明涉及音响系统技术领域,尤其涉及一种消除麦克风啸叫的方法及系统。
背景技术
麦克风啸叫的产生和麦克风使用的环境结构、尺寸及扬声器到麦克风的距离有关,目前消除麦克风啸叫的方法比较局限,一部分消除麦克风啸叫的方法只针对特定的使用环境和采用特殊的麦克风使用方法,如:采用定向麦克风使扬声器的声音尽可能少的传到麦克风;或者采用多个麦克风按一定方式排列,利用多个麦克风产生的信号抵消啸叫;现有的针对使用环境衰减啸叫的设备比较昂贵且更换使用环境时仍然会产生啸叫。
发明内容
针对上述缺点,本发明的目的在于提供一种消除麦克风啸叫的方法及系统,可以在任何环境下使用,且能够检测产生啸叫的声音频率,自动对啸叫频率的声音进行衰减以消除啸叫。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案予以实现。
技术方案一:
一种消除麦克风啸叫的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1,数字处理芯片产生某一频率点的正弦信号,设置对应该频率点的陷波器并存储该陷波器对应的陷波器系数,将所述正弦信号输出至与所述数字处理芯片连接的功率放大器,并从与所述功率放大器连接的扬声器输出;
步骤2,所述数字处理芯片接收麦克风输入的回音信号,所述麦克风输入的回音信号为所述麦克风接收到的所述扬声器输出的信号;
步骤3,所述数字处理芯片记录所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度至所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度,其中,N大于或者等于2;
步骤4,根据所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度设置幅度门限,若所述数字处理芯片从第一次至第N次接收到的所述麦克风输入的回音信号的最大幅度依次降低,且所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度小于或者等于所述幅度门限,则确定所述某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫;
步骤5,若所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则所述数字处理芯片获取预先存储的对应所述某一频率点的陷波器的陷波器系数,对所述某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号。
技术方案一的特点和进一步的改进为:
(1)在执行所述步骤1的之前,所述方法还包括:
设定需检测的回音信号的频率范围,在所述频率范围内选取一组频率点;
对所述一组频率点内的每个频率点的正弦信号依次执行步骤1至步骤5。
(2)所述设定需检测的声音信号的频率范围具体为:
设定需检测的回音信号的频率范围为100Hz到18kHz,且所述频率范围内的一组频率点为具有相同频带间隔的离散序列。
技术方案二:
一种消除麦克风啸叫的系统,所述系统包括麦克风、与所述麦克风连接的麦克风接口、与所述麦克风接口连接的A/D转换芯片、与所述A/D转换芯片连接的数字处理芯片、与所述数字处理芯片连接的D/A转换芯片、与所述D/A转换芯片连接的功率放大器、以及与所述功率放大器连接的扬声器,所述数字处理芯片内设置有陷波器,且所述数字处理芯片还连接有存储器,所述存储器内存储有某一频率点的陷波器对应的陷波器系数。
技术方案二的特点和进一步的改进为:
(1)所述数字处理芯片接收到测试指令后,产生某一频率点的正弦信号,将所述正弦信号输出至A/D转换芯片,所述A/D转换芯片对所述正弦信号进行模数转换,并将转换后的数字信号输出至功率放大器,经过功率放大后的数字信号信号经扬声器输出;
所述麦克风接收从所述扬声器输出的信号,并将接收到的信号通过麦克风接口输出至A/D转换芯片,所述A/D转换芯片将从麦克风接收到的信号进行模数转换,并将转换后的信号输出至所述数字处理芯片;
所述数字处理芯片接收所述A/D转换芯片输出的信号,并记录从第一次接收到的所述A/D转换芯片输出的信号的最大幅度至第N次接收到的信号的最大幅度,其中,N大于或者等于2;
根据所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度设置幅度门限,若所述数字处理芯片从第一次到第N次接收到的所述麦克风输出的回音信号的最大幅度依次降低,且所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度小于或者等于所述幅度门限,则确定所述某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫;
若所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则所述数字处理芯片获取预先存储的所述某一频率点的陷波器对应的陷波器系数,对所述某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号。
本发明技术方案通过对一定声音频率范围内的频率进行检测,从而确定可能产生麦克风啸叫的频率,并对可能产生麦克风啸叫的频率进行滤波,从而消除麦克风啸叫,可以适应任何环境下对麦克风啸叫的消除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的消除麦克风啸叫的方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的消除麦克风啸叫的系统的结构示意图一;
图3为本发明实施例提供的消除麦克风啸叫的系统的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种消除麦克风啸叫的方法,如图1所示,为所述消除麦克风啸叫的方法的流程示意图,包括:
步骤1,数字处理芯片产生某一频率点的正弦信号,设置对应该频率点的陷波器并存储该陷波器对应的陷波器系数,将所述正弦信号输出至与所述数字处理芯片连接的功率放大器,并从与所述功率放大器连接的扬声器输出。
步骤2,所述数字处理芯片接收麦克风输入的回音信号,所述麦克风输入的回音信号为所述麦克风接收到的所述扬声器输出的信号。
步骤3,所述数字处理芯片记录所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度至所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度。
其中,N大于或者等于2。
步骤4,根据所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度设置幅度门限,若所述数字处理芯片从第一次至第N次接收到的所述麦克风输入的回音信号的最大幅度依次降低,且所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度小于或者等于所述幅度门限,则确定所述某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫;
步骤5,若所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则所述数字处理芯片获取预先存储的对应所述某一频率点的陷波器的陷波器系数,对所述某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号。
在执行所述步骤1的之前,所述方法还包括:
设定需检测的回音信号的频率范围,在所述频率范围内选取一组频率点;对所述一组频率范围内的每个频率点的正弦信号依次执行步骤1至步骤5。
设定需检测的声音信号的频率范围为100Hz到18kHz,且所述频率范围内的频率为具有相同频率间隔的离散序列。
本发明技术方案通过对一定声音频率范围内的频率进行检测,从而确定可能产生麦克风啸叫的频率,并对可能产生麦克风啸叫的频率进行滤波,从而消除麦克风啸叫,可以适应任何环境下对麦克风啸叫的消除。
本发明实施例还提供一种消除麦克风啸叫的系统,如图2所示,为所述消除麦克风啸叫的系统的结构示意图,包括:麦克风1、与所述麦克风1连接的麦克风接口2、与所述麦克风接口2连接的A/D转换芯片3、与所述A/D转换芯片3连接的数字处理芯片4、与所述数字处理芯片4连接的D/A转换芯片5、与所述D/A转换芯片5连接的功率放大器6、以及与所述功率放大器6连接的扬声器7。
需要说明的是,所述数字处理芯片内设置有陷波器,且所述数字处理芯片还连接有存储器,所述存储器内存储有某一频率点的陷波器对应的陷波器系数。
所述数字处理芯片4接收到测试指令后,产生某一频率点的正弦信号,将所述正弦信号输出至D/A转换芯片5,所述D/A转换芯片5对所述正弦信号进行数模转换,并将转换后的模拟信号输出至功率放大器6,经过功率放大后的模拟信号经扬声器7输出。
所述麦克风1接收从所述扬声器7输出的信号,并将接收到的信号通过麦克风接口2输出至A/D转换芯片3,所述A/D转换芯片3将从麦克风1接收到的信号进行模数转换,并将转换后的信号输出至所述数字处理芯片4。
所述数字处理芯片4接收所述A/D转换芯片3输出的信号,并记录从第一次接收到的所述A/D转换芯片输出的信号的最大幅度至第N次接收到的信号的最大幅度,其中,N大于或者等于2。
根据所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度设置幅度门限,若所述数字处理芯片4从第一次到第N次接收到的所述A/D转换芯片输出的信号的最大幅度依次降低,且第N次接收的信号的最大幅度小于或者等于所述幅度门限,则确定所述某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定所述某一频率的信号会使麦克风产生啸叫。
若所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则所述数字处理芯片4获取预先存储的对应所述某一频率点的陷波器的陷波器系数,对所述某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号。
示例性的,本发明优选的实现过程如下:
以下所述消除麦克风啸叫的系统结构示意图如图3所示,且图3中给出了一个实例采用的芯片型号。
图3中,RS232接口用于连接计算机控制数字处理芯片。RS232电平转换芯片采用max232。数字处理芯片采用cyclone II系列的EP2C70F672C8N。A/D转换芯片采用20bit的CS5334,D/A转换芯片采用24bit的CS4334。64M的串行Flash采用EPCS64N。SDRAM采用芯片HY57V641620FTP-6,用于数字处理芯片进行数据处理过程中中间数据的存取。串行FLASH用于存放初始配置程序,还存放一些数据,数字处理芯片对这些数据可以存取操作。电源为所有芯片和电路供电。来自麦克风的声音信号经模数转换、数字处理、数模转换后输出给功放。
进一步的,消除麦克风啸叫的数字处理均在数字处理芯片中完成。
具体的,
(1)用MATLAB设计18阶窄带陷波器(方法:用Matlab软件的Filter Design&Analysis Tool,简称fdtool设计带阻滤波器),其中心频率依次从100Hz到18KHz,频率间隔5Hz,即依次为100Hz、105Hz、110Hz、...、18kHz,采样频率为中心频率的4倍。用MATLAB设计18阶窄带陷波器时的参数为阻带带宽100Hz,增益-8dB,而增益-1dB的带宽为20Hz。记下每一个频点处的18阶陷波器的数值,将其用二进制表示并存储在FLASH中。
需要说明的时,设计的陷波器的阶数可以根据实际情况进行调整。本发明实施例只是以18阶为例对本发明的技术方案进行说明。
(2)由计算机控制系统进入测试状态,以测试啸叫声音的频率:计算机通过RS232口发送一个密码,数字处理芯片收到后进入测试状态,转以下步骤。
本发明实施例采用7位巴克码作为密码,即“+++--+-”。
需要说明的是,测试密码是预设好的,可以为任意形式的密码。本发明对此不作限制。
(3)测试啸叫声音的频率:数字处理芯片以等时间间隔300ms产生正弦信号并输出给功放,在此期间首先产生持续20ms的正弦声音信号输出给功放,然后接收和处理麦克风输入的信号。频率依次从100Hz到18KHz,频率间隔5Hz。
需要说明的是,本实施例中的等时间间隔300ms可以根据实际情况调整。
在每一个测试频点处,检测麦克风输入的信号幅度,记录该频点信号经过的次序和每一次的幅度。记录3次,检测每次的幅度变化,幅度越来越小,第3次幅度降低到第一次幅度的30%以下的频点可以认为不产生啸叫,否则可能会产生啸叫,记下并存储该频点到Flash存储芯片。
这里的30%可以调节,降低该数值将有更多的频点需要滤波,将增加系统处理的难度,但可以最大限度的消除回音。该数值太大,则需要滤波的频点减少,只能消除产生啸叫的频点,对不产生啸叫的回音则不能消除。至此,测试过程结束。
(4)对可能产生啸叫的频点,从Flash中调用该频点的18阶陷波器系数,根据该频率点的频率和A/D芯片采样频率的关系对系数插值,设A/D芯片采样频率是可能产生啸叫点的对应上述(1)中用Matlab设计的18阶陷波器系数时所用采样频率的K倍,则将18阶陷波器的每一个系数重复K次。然后在后续正常使用功放时用该插值后的陷波器对麦克风输入的信号滤波。
本发明技术方案通过对一定声音频率范围内的频率进行检测,从而确定可能产生麦克风啸叫的频率,并对可能产生麦克风啸叫的频率进行滤波,从而消除麦克风啸叫,可以适应任何环境下对麦克风啸叫的消除。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、Flash存储芯片等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种消除麦克风啸叫的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1,数字处理芯片产生某一频率点的正弦信号,设置对应该频率点的陷波器并存储该陷波器对应的陷波器系数,将所述正弦信号输出至与所述数字处理芯片连接的功率放大器,并从与所述功率放大器连接的扬声器输出;
步骤2,所述数字处理芯片接收麦克风输入的回音信号,所述麦克风输入的回音信号为所述麦克风接收到的所述扬声器输出的信号;
步骤3,所述数字处理芯片记录所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度至所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度,其中,N大于或者等于2;
步骤4,根据所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度设置幅度门限,若所述数字处理芯片从第一次至第N次接收到的所述麦克风输入的回音信号的最大幅度依次降低,且所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度小于或者等于所述幅度门限,则确定所述某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫;
步骤5,若所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则所述数字处理芯片获取预先存储的对应所述某一频率点的陷波器的陷波器系数,对所述某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号;
其中,在执行所述步骤1的之前,所述方法还包括:
设定需检测的回音信号的频率范围,在所述频率范围内选取一组频率点;
对所述一组频率点内的每个频率点的正弦信号依次执行步骤1至步骤5。
2.根据权利要求1所述的一种消除麦克风啸叫的方法,其特征在于,所述设定需检测的回音信号的频率范围具体为:
设定需检测的回音信号的频率范围为100Hz到18kHz,且所述频率范围内的一组频率点为具有相同频带间隔的离散序列。
3.一种消除麦克风啸叫的系统,其特征在于,
所述系统包括麦克风、与所述麦克风连接的麦克风接口、与所述麦克风接口连接的A/D转换芯片、与所述A/D转换芯片连接的数字处理芯片、与所述数字处理芯片连接的D/A转换芯片、与所述D/A转换芯片连接的功率放大器、以及与所述功率放大器连接的扬声器,所述数字处理芯片内设置有陷波器,且所述数字处理芯片还连接有存储器,所述存储器内存储有某一频率点的陷波器对应的陷波器系数;
其中,所述数字处理芯片接收到测试指令后,产生某一频率点的正弦信号,将所述正弦信号输出至D/A转换芯片,所述D/A转换芯片对所述正弦信号进行数模转换,并将转换后的模拟信号输出至功率放大器,经过功率放大后的模拟信号信号经扬声器输出;
所述麦克风接收从所述扬声器输出的信号,并将接收到的信号通过麦克风接口输出至A/D转换芯片,所述A/D转换芯片将从麦克风接收到的信号进行模数转换,并将转换后的信号输出至所述数字处理芯片;
所述数字处理芯片接收所述A/D转换芯片输出的信号,并记录从第一次接收到的所述A/D转换芯片输出的信号的最大幅度至第N次接收到的信号的最大幅度,其中,N大于或者等于2;
根据所述麦克风第一次输入的回音信号的最大幅度设置幅度门限,若所述数字处理芯片从第一次至第N次接收到的所述麦克风输入的回音信号的最大幅度依次降低,且所述麦克风第N次输入的回音信号的最大幅度小于或者等于所述幅度门限,则确定所述某一频率点的信号不会使麦克风产生啸叫;否则,确定所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫;
若所述某一频率点的信号会使麦克风产生啸叫,则所述数字处理芯片获取预先存储的对应所述某一频率点的陷波器的陷波器系数,对所述某一频率点的信号进行滤波,从而消除会使麦克风产生啸叫的某一频率点的回音信号。
4.根据权利要求3所述的一种消除麦克风啸叫的系统,其特征在于,
设定所述数字处理芯片需检测的回音信号的频率范围,在所述频率范围内选取一组频率点;
所述数字处理芯片对所述一组频率点内的每个频率点分别产生对应的正弦信号。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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